甜菜糖蜜中甜菜碱的分离提取研究

摘要

甜菜碱(Betaine)是一种重要的生物碱，具有广泛的生物活性。本文以甜菜糖蜜中的甜菜碱为主要研究对象，系统考察了阳离子交换树脂对甜菜碱吸附特性的影响，并研究了甜菜糖蜜的脱色方法以及甜菜碱的提取工艺。得到结果如下:
　　1.从六种不同树脂中筛选得到对甜菜碱吸附效果较好的732阳离子交换树脂，其对甜菜碱的吸附特性表明，在静态吸附下，树脂吸附0.5h即可达到平衡，当环境pH为3时吸附效果最好，而温度对阳离子交换树脂吸附甜菜碱的效表果影响不大;动态吸附下，阳离子交换树脂对甜菜碱的单位吸附量为80 mg/g以上，0.5 mL/min吸附流速可取得较好的吸附效果，上样浓度对吸附效果影响甚微，0.5 mL/min解吸流速可得到较高的解吸附率，此时解吸附效果最佳。
　　2.研究活性炭法、双氧水法、树脂法对甜菜糖蜜脱色工艺的影响。当活性炭加量5％、脱色温度50℃、脱色时间1.5h、环境pH值为3时，甜菜糖蜜脱色效果较好;双氧水对甜菜糖蜜稀释液处理1.5 h可达到较好脱色效果，当温度为50℃、环境pH值为11时，双氧水脱色效果最佳，且温度和环境pH对脱色效果影响较大;树脂法可将脱色与色素回收相结合，静态吸附下，D314树脂在加量5％、脱色温度25℃、脱色时间3.5h、环境pH值为9时，可取得较好的色素吸附效果;动态吸附下，最适过柱流速为0.5 mL/min，此时色素的吸附率较高，脱色效果较明显;解吸附流速0.5 mL/min时解吸附效果最好，色素回收率最大。
　　3.建立从甜菜糖蜜中提取甜菜碱的方法，研究发现流速对阳离子交换树脂吸附甜菜碱的影响甚微，温度对离子交换树脂影响显著，5℃时离子交换树脂法对甜菜碱的提取效果较好;提取物中甜菜碱含量为92.83％，提取率为49.35％;对提取物进行结构表征分析，确定提取物中主要物质的结构为(CH3)3N-CH2COO-，即目的物甜菜碱。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 甜菜与甜菜糖蜜概述

1．1．1 甜菜与甜菜糖蜜

1．1．2 甜菜糖蜜的利用

1．2 甜菜碱研究进展

1．2．1 甜菜碱简介

1．2．2 甜菜碱的来源

1．2．3 生物碱识别与甜菜碱含量测定

1．2．4 甜菜碱生理与药理作用

1．2．5 甜菜碱的应用

1．3 研究内容、目的及意义

1．3．1 研究内容

1．3．2 目的与意义

第二章 甜菜碱吸附树脂的筛选

2．1 前言

2．2 实验材料

2．2．1 试剂与药品

2．2．2 仪器与设备

2．3 实验方法

2．3．1 高效液相色谱测定甜菜碱

2．3．2 树脂的筛选

2．4 结果与讨论

2．4．1 高效液相色谱测定甜菜碱

2．4．2 树脂筛选结果

2．4．3 讨论

2．5 本章小结

第三章 阳离子离子交换树脂吸附特性研究

3．1 前言

3．2 实验材料

3．2．1 试剂与药品

3．2．2 仪器与设备

3．3 实验方法

3．3．1 考察不同厂家阳离子交换树脂的性能

3．3．2 阳离子交换树脂静态吸附特性研究

3．3．3 阳离子交换树脂动态吸附特性研究

3．4 结果讨论

3．4．1 不同厂家阳离子交换树脂的吸附性能比较

3．4．2 阳离子交换树脂静态吸附特性研究

3．4．3 阳离子交换树脂动态吸附特性研究

3．4．4 讨论

3．5 本章小结

第四章 甜菜糖蜜脱色工艺研究

4．1 前言

4．2 试剂与仪器

4．2．1 原料

4．2．2 试剂

4．2．3 仪器

4．3 实验方法

4．3．1 活性炭脱色效果研究

4．3．2 双氧水脱色效果研究

4．3．3 树脂脱色效果研究

4．4 实验结果与讨论

4．4．1 活性炭脱色效果研究

4．4．2 双氧水脱色效果研究

4．4．3 树脂脱色效果研究

4．4．4 讨论

4．5 本章小结

第五章 甜菜糖蜜中提取甜菜碱及其结构鉴定

5．1 前言

5．2 实验材料

5．2．1 试剂与药品

5．2．2 仪器与设备

5．3 实验方法

5．3．1 甜菜碱的提取研究

5．3．2 甜菜碱的识别

5．3．3 甜菜碱的含量测定

5．3．4 结构表征分析

5．4 结果与讨论

5．4．1 甜菜碱的提取研究

5．4．2 甜菜碱的识别

5．4．3 甜菜碱的含量测定

5．4．4 结构表征分析

5．4．5 讨论

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

附录